Выбор материалов для механических уплотнений погружных насосов

Большинство механических уплотнений BTS Engineering для насосов Flygt, WILO Emu, Dreno, Zenit, Hydro-Vacuum FZ, GRUNDFOS S (а также для других погружных насосов) доступны во многих вариантах исполнения. Попробуем разобраться в наиболее распространённых типах материалов для уплотнений дренажных насосов.

Коррозионностойкий цементированный карбид (WCCR)

• Плотность (г/см3) 14;
• Твёрдость (HV3) 1300;
• Жёсткость (ГПа) 600;
• Прочность на изгиб (МПа) 2600;
• Коэффициент теплопроводности (Вт/мК) 100;
• Диапазон pH (pH) 3-14.

Сплав WCCR сочетает антифрикционные свойства карбида вольфрама, связанного кобальтом (WCCo), и коррозионную стойкость WCCR.

Преимущества:

• высокая прочность, жёсткость и вязкость (отличные антифрикционные свойства, обеспечивающие производительность при работе с высокой торцевой нагрузкой).
• хорошая теплопроводность (отвод избыточного тепла от пар трения и предотвращение испарения смазывающей плёнки на поверхности уплотнения).

Недостатки: WCCR является лучшим материалом для большинства сред, за исключением концентрированных кислот и сред с высоким содержанием хлоридов. В зависимости от материала окружающих деталей при использовании в морской воде WCCR может подвергаться воздействию гальванической коррозии.

Карбид кремния (RBSiC)

• Плотность (г/см3) 3.1;
• Твёрдость (HV3) 2700;
• Жёсткость (ГПа) 420;
• Прочность на изгиб (МПа) 390;
• Коэффициент теплопроводности (Вт/мК) 100;
• Диапазон pH (pH) 0-10;

Карбид кремния для механических уплотнений используется трёх видов: спечённый, трансформированный и реакционно связанный (RBSIC). BTS Engineering обычно применяет в механических уплотнениях реакционно связанный карбид кремния, так как его свойства скольжения, износостойкости и стабильности размеров являются лучшими.

Преимущества:

• высокая теплопроводность и способность к самосмазыванию;
• устойчивость к абразивному износу;
• хорошая стойкость к кислотным и хлорсодержащим жидкостям.

Недостатки: низкая механическая прочность и плохая устойчивость к щелочным жидкостям.

В основном из-за своей хрупкости и свойств скольжения карбид кремния всё ещё остаётся вторым выбором после цементированного карбида в продуктах и используется главным образом тогда, когда этого требуют коррозионные свойства жидкости.

Оксид алюминия (Al203, CER)

• Плотность (г/см3) 3.8;
• Твёрдость (HV3) 1500;
• Жёсткость (ГПа) 360;
• Прочность на изгиб (МПа) 300;
• Коэффициент теплопроводности (Вт/мК) 25;
• Диапазон pH (pH) 0-14.

Оксид алюминия твёрдый, химически инертный и сравнительно недорогой. Эти качества сделали его популярным материалом для поверхностей механических уплотнений.

Недостатки: худшие антифрикционные свойства по сравнению с цементированным карбидом и карбидом кремния, что требует работы при низких скоростях и давлении.

Графит (CAR)

• Плотность (г/см3) 2.5;
• Твёрдость (HV3) 100;
• Жёсткость (ГПа) 20;
• Прочность на изгиб (МПа) 80;
• Коэффициент теплопроводности (Вт/мК) 20.

Графит является довольно мягким материалом, что делает невозможным его использование в качестве внешнего уплотнения. Но для применения во внутренних уплотнениях графит является вполне приемлемым материалом. Его преимуществом являются отличные скользящие и самосмазывающиеся свойства, позволяющие выдерживать сухой ход при небольших скоростях.

Недостатки:

• плохая способность выдерживать непрерывную работу в течение длительного времени;
• при больших диаметрах кольца уплотнений склонны к вздутию поверхности после нескольких тысяч часов работы, поэтому карбон обычно используется в небольших уплотнениях.

0 = Нет эффекта; 1 = Незначительный или умеренный эффект; 2 = Сильный эффект. Не рекомендуется!